液壓頂管施工工藝

1、液壓頂管施工工藝1、液壓頂管法施工的原理工程施工原理是在管道的沿線按設(shè)計的方案設(shè)置工作井和接收井,工作井內(nèi)設(shè)置堅固的后座,吊進油壓千斤頂以及要頂進的混凝土管,接好照明,油管等管線, 然后用油壓千斤頂緩慢頂進,通過人工開挖方式，將混凝土管頂進。在頂進的過程中通過激光經(jīng)緯儀測量頂管的方向,邊頂進邊排土邊調(diào)整,直至將混凝土管頂至接收井內(nèi)。工作流程如下：現(xiàn)場勘察與探測測量放線工作坑設(shè)置設(shè)備進場安裝液壓頂管場地清理竣工驗收工作場景：上圖僅是主機及工作坑示意圖，加上附屬機械及材料、備件等，整個工作坑場地面積需20才能滿足施工需要。2、液壓式頂管施工技術(shù)方案測量放線根據(jù)規(guī)劃施工，先用經(jīng)緯儀在現(xiàn)場地面上準確放

2、出管道鋪設(shè)的中線控制樁，控制樁必須保護好，待工作坑挖好后，再用經(jīng)緯儀將管道中線控制樁引至工作坑保護好，確保施工使用時管道中線的準確度。2.2 工作坑設(shè)置1、工作坑設(shè)置及規(guī)格為節(jié)約成本和優(yōu)化施工，根據(jù)施工圖設(shè)計基礎(chǔ)，采取檢查井所在位置設(shè)置工作坑，避免修筑檢查井時重復開挖，且檢查井間距70m，符合一次性頂搞施工要求。工作坑底部為矩形，坑底尺寸為5m（長度）×4m（寬度），高度H（3.65.8m）根據(jù)污水管道設(shè)計埋深確定。2、工作坑土方開挖工作坑并設(shè)立醒目施工安全警示標志。3、工作坑支護設(shè)置根據(jù)施工設(shè)計和現(xiàn)場情況分析，為防止工作坑坡面坍塌，坑壁應(yīng)作支護處理。采用20mm厚木板（或采用鋼模板

3、）鋼管支撐，滿鋪設(shè)置，保證工作井能順利施工。4、工作坑排水液壓頂管要求操作坑內(nèi)無水作業(yè)，施工期間若出現(xiàn)暴雨天氣，坑內(nèi)四周以土筑寬，高土埂攔水，坑內(nèi)挖×邊溝，將雨水以3坡率引往集水坑，及時用50口徑污水泵排出，不致浸泡邊坡和影響作業(yè)。5、工作坑底板設(shè)置土方支護完成后即可澆筑底板混凝土墊層。坑底面應(yīng)盡量整平；清除浮泥，防止封底混凝土和基底間滲入有害雜質(zhì)；底腳與封底混凝土接觸面處的泥污應(yīng)予清除；底板墊層混凝土強度為C10，厚度為100mm。底板預埋導軌以便于管道頂進。6、工作坑后基座設(shè)置由于該路段地下土質(zhì)強度不夠，不能作為天然后背墻，另設(shè)整體式后座墻做為后背，后座墻的整體強度需保證在設(shè)計頂

4、進力作用下不被破壞，后座墻尺寸設(shè)計為1m×m×1m，混凝土強度為C25，為現(xiàn)場澆筑鋼筋混凝土，內(nèi)置12200×200的鋼筋籠。后座墻完成后加墊20mm的厚鋼板組成裝配式后背墻，滿足頂管的最大頂力。如下圖所示：頂力計算與后背設(shè)計本工程是將混凝土墻加墊鋼板作為千斤頂?shù)暮蟊硥Α?、后背結(jié)構(gòu)及抗力計算后背作為千斤頂?shù)闹谓Y(jié)構(gòu)，要有足夠的強度和剛度，且壓縮變形要均勻。所以，應(yīng)進行強度和穩(wěn)定性計算。本工程采用現(xiàn)澆整體式后座墻組合鋼板結(jié)構(gòu)，這種后背安裝方便，安裝時應(yīng)滿足下列要求：使用千斤頂?shù)闹χ行母叨炔恍∮诤蟊掣叨鹊?/3。頂力計算推力的理論計算：（以800mm計算）F=F1

5、十f2其中F總推力Fl一迎面阻力F2頂進阻力F1/4×D2×P  (D管外徑m，P 控制土壓力)PKo××Ho式中 Ko靜止土壓力系數(shù)，一般取Ho地面至掘進機中心的厚度，取最大值m土的濕重量，取P××t/m2××2×tF2D×f×L式中f一管外表面平均（根據(jù)頂進距離平均淤泥土）綜合摩阻力，取1.6t/m2D管外徑mL頂距，取值70mF2××1.6×70t。因此，總推力F=t。根據(jù)總推力、工作井所能承受的最大頂力及管材軸向允許推力比較后，

6、取最小值作為油缸的總推力。工作井（800mm頂管）設(shè)計允許承受的最大頂力為600t，管材軸向允許推力600t，主頂油缸選用兩臺(根據(jù)現(xiàn)場實際情況定)300t(3000KN)級油缸。油缸頂力控制在300t以下，這可以通過油泵壓力來控制，千斤頂總推力600t。因此我們無需增加額外的頂進系統(tǒng)即可滿足要求。后背的計算后背在頂力作用下，產(chǎn)生壓縮，壓縮方向與頂力作用方向一致。當停止頂進，頂力消失，壓縮變形隨之消失。這種彈性變形即象是正常的，頂管中，后背不應(yīng)當破壞，產(chǎn)生不允許的壓縮變形。后背不允許出現(xiàn)上下或左右的不均勻壓縮。否則，千斤頂在余面后背上，造成頂進偏差。為了保證頂進質(zhì)量和施工案例，施工時應(yīng)對后背的

7、強度和剛度計算后靠背受力計算公式式中：R-總推力之反力（一般大于推力的）a系數(shù)（取之間），此處取2B后座墻的寬度（M）此處取1米土的容重（KN/M3)H后座墻的高度(m)，此處取1米Kp-被動土壓系數(shù)c-土的內(nèi)聚力（kPa) 一般情況下取10h-地面到后座墻頂部土體的高度（M），此處取4米按上式計算，工作井后背加護套后能承受432T頂力實際頂力T。完全能滿足要求。設(shè)備安裝在起始工作坑基礎(chǔ)上按設(shè)計鋪設(shè)頂管導軌，距起始工作坑壁2m外安放液壓站設(shè)備及操作人員，主頂油缸固定在支架上，與管道中心的垂線對稱。兩導軌應(yīng)順直、平行、等高，其縱坡應(yīng)與管道設(shè)計坡度一致；導軌安裝的允許偏差應(yīng)為：軸線位置：3mm頂面

8、高程：0+3mm兩軌內(nèi)距：±2mm安裝后的導軌應(yīng)牢固，不得在使用中產(chǎn)生位移，并應(yīng)經(jīng)常檢查校核。千斤頂宜固定的支架上，并與管道中心的垂線對稱，其合力的作用點應(yīng)在管道中心的垂直線上。油泵宜設(shè)置在千斤頂附近，油管應(yīng)順直、轉(zhuǎn)角少。頂鐵與管口之間應(yīng)采用緩沖材料襯墊，當頂力接近管節(jié)材料的允許抗壓強度時，管端應(yīng)增加U形或環(huán)形頂鐵。頂進時，工作人員不得在頂鐵上方及側(cè)面停留，并應(yīng)隨時觀察頂鐵有無異常跡象。下管時工作坑內(nèi)嚴禁站人，當管節(jié)距導軌小于50時，操作人員方可近前工作。嚴禁超負荷吊裝。導軌要求設(shè)置牢固可靠、軌距、高程正確。一般可直接用坑底作為導軌基礎(chǔ)，其導軌采用P38(每米38kg)、長3m兩根，

9、導軌內(nèi)距45cm，安裝后的導軌應(yīng)牢固，不得在使用中產(chǎn)生位移，并應(yīng)經(jīng)常檢查校核。頂管采用手工掘進時，工具管進入土層過程中，經(jīng)常對頂進軸線進行測量，檢查頂進軸線是否和設(shè)計軸線相吻合。在頂進的過程中通過激光經(jīng)緯儀測量頂管的方向，邊頂進邊排土邊調(diào)整，直至將鋼管或混凝土管頂至接收井內(nèi)。在正常情況下，每頂進一節(jié)混凝土管節(jié)測量1次，在出洞、糾偏、到達終點前，適當增加測量次數(shù)。施工時還要經(jīng)常對測量控制點進行復測，以保證測量的精度。另外，指示軸線在頂進工程中，必須利用聯(lián)系三角形法定期進行復測，以保證整個頂進軸線的一致性。在實際頂進中，頂進軸線和設(shè)計軸線經(jīng)常發(fā)生偏差，為了使管道按照設(shè)計要求的高程和方向頂進，在頂進

10、過程中應(yīng)不斷對工具管的高程方向進行測量，“勤測勤糾”，根據(jù)測量反饋結(jié)果，調(diào)整糾偏千斤頂，改變方向，從而實現(xiàn)頂進方向的控制，確保管道按設(shè)計軸線頂進。糾偏貫穿頂進施工的全過程，盡量做到糾偏在偏位發(fā)生的萌芽階段。施工過程中，及時了解工具管的趨勢對糾偏十分有利。如果軸線偏差較小，且趨勢較好(沿設(shè)計方位)，就可省去不必要的測量和糾偏，提供更多的頂進時間；如軸線偏差較小，但工具管前進趨勢背離設(shè)計軸線方向，則要及時進行有效的糾偏，使工具管不致偏離較大。要求勤挖勤頂，不可超挖和欠挖。接口處理對管道的設(shè)置位置、標高進行檢查，確實無誤后，才進行管道接口處理。接口是管道的薄弱環(huán)節(jié)，易發(fā)生滲漏，若管接口施工質(zhì)量差，管

11、道接口在外力作用下容易產(chǎn)生開裂?；炷凉芄?jié)表面應(yīng)光潔、平整，無砂眼、氣泡，接口尺寸符合設(shè)計規(guī)定，接口應(yīng)保持清潔無油污，接口防水采用V型切口，用純水泥砂漿對管進行處理，再用1：2水泥砂漿對切口進行封抹，最后采用樹脂漆和玻璃纖維進行兩次封堵，直到達到閉水要求，滿足設(shè)計要求及國家驗收規(guī)范。2.8場地清理施工產(chǎn)生的工程土、垃圾采用施工車拉至指定地點卸下，做好場地清理工作，給后續(xù)施工單位創(chuàng)造條件。檢查井的砌筑、土方回填及恢復路面由專業(yè)施工隊伍負責，并達到設(shè)計要求。2.9頂管注意事項通風設(shè)施由于管道頂進距離長，埋置深度深，管道內(nèi)的空氣不新鮮，加上土體中會產(chǎn)生有害氣體，因此，必須設(shè)置供氣系統(tǒng)。通風設(shè)施為坑內(nèi)設(shè)置鼓風機向施工管道內(nèi)排送新風將壓縮空氣傳輸至管道最前端，并將管道最前端的空氣排出，以此進行空氣循環(huán)。電源布置動力用電由于管道內(nèi)的電機采用380V動力電，因此，進入管道的動力電必須做到二級保護